20-2다음 그림은 3φ3W 6,600[V] 고압 수전설비의 단선 결선… | 2020년 전기산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

(1) ① 단로기 ② 차단기 ③ 과전류계전기 ④ 계기용변압기 ⑤ 피뢰기

(2) ① 2.19[A]   ② 97.2[kVA]

(3) 콘덴서 개방 시 잔류전하를 신속히 방전시켜 감전을 방지한다

[해설]

(1) 결선도상 기기 — ①은 짧은 사선 접점의 단로기 심벌, ②는 세로 직사각형 안에 접점이 든 차단기 심벌, ③은 CT 2차에 연결된 원 안의 ‘51’(과전류계전기의 계기번호), ④는 지그재그 2권선으로 그린 계기용변압기, ⑤는 위아래 삼각형을 맞댄 피뢰기 심벌이다.

(2)① 전류계 지시값 — 부등률은 개별 최대전력의 합을 합성 최대전력으로 나눈 값이므로, 합성 최대전력은 개별 최대전력의 합을 부등률로 나누어 구한다.

$P=\dfrac{100+140+180}{1.4}=\dfrac{420}{1.4}=300\,[\mathrm{kW}]$

이 전력을 6,600[V]·역률 0.8로 보낼 때 변압기 1차 전류(=CT 1차 전류)는

$I_1=\dfrac{P}{\sqrt{3}\,V\cos\theta}=\dfrac{300\times10^{3}}{\sqrt{3}\times6{,}600\times0.8}=32.80\,[\mathrm{A}]$

전류계는 CT 2차에 달려 있으므로 CT비 75/5를 나눈 값을 지시한다.

$I=I_1\times\dfrac{5}{75}=32.80\times\dfrac{1}{15}=\mathbf{2.19}\,[\mathrm{A}]$

(2)② 콘덴서 용량 — 유효전력을 그대로 두고 역률만 $\cos\theta_1=0.8$ 에서 $\cos\theta_2=0.92$ 로 올릴 때 필요한 진상 용량은 무효전력의 감소분이다.

$Q_c=P\left(\dfrac{\sin\theta_1}{\cos\theta_1}-\dfrac{\sin\theta_2}{\cos\theta_2}\right)=300\left(\dfrac{0.6}{0.8}-\dfrac{\sqrt{1-0.92^{2}}}{0.92}\right)$

$=300\,(0.75-0.42600)=300\times0.32400=\mathbf{97.2}\,[\mathrm{kVA}]$

여기서 $\sin\theta_2=\sqrt{1-0.92^{2}}=0.39192$ 이다. 합성 최대전력 300[kW]를 기준으로 잡는 것이 핵심이며, 부하 합계 420[kW]를 그대로 쓰면 안 된다.

(3) 방전코일(DC) — 전력용 콘덴서는 회로에서 분리된 뒤에도 전하를 품고 있어 그대로 두면 점검자가 감전된다. 방전코일은 콘덴서와 병렬로 접속되어 개방 직후 잔류전하를 빠르게 방전시키며, 규정상 개방 후 5초 이내에 50[V] 이하로 낮추도록 한다(방전저항을 쓰는 경우는 5분 이내 50[V] 이하). 재투입 시의 과전압을 막는 효과도 있다.

역률 개선용 콘덴서 설비는 아래와 같이 직렬리액터(SR)·방전코일(DC)·전력용 콘덴서(SC)가 한 벌로 구성된다.